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表面力測定による蛋白質の生体分子認識作用評価

通过表面力测量评价蛋白质生物分子识别效果

基本信息

批准号：
11132203
负责人：
栗原和枝
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、表面力測定を中心手段として、生体の情報認識分子間(RNA ポリメラーゼ、DNA など)の相互作用、ならびに蛋白質の複合体形成の相互作用の特色や制御因子の解明を目的とした。(1) 蛋白質間の相互作用大量発現させたHis-tag修飾蛋白質を用い、それと特異的に結合する官能基を表面に導入したラングミュアブロジェット膜上に二次元的に蛋白質を固定化、相互作用力を測定した。本研究では DNA 転写時に相互作用していると考えられる SigmaA と Spo0A をポリヒスチジン(His-tag)修飾し、表面に二次元的に配向固定化した蛋白質間の特異的・非特異的相互作用を原子間力顕微鏡(AFM)により直接評価した。また試料表面の蛋白質密度を水晶振動子マイクロバランス (QCM) 測定及び AFM 像から見積もった。QCM 測定より求めた表面の蛋白質密度は、SigmaAで1.8 個/100nm^2、Spo0Aで3.9個/100nm^2であった。試料表面のAFM像の解析からもこの値に近いものが得られた。SigmaA-SigmaA、Spo0A-Spo0A、SigmaA-Spo0A表面間の相互作用力を水溶液中(NaCl 1 mM、Tris 0.1 mM)で接近及び引き離し方向において様々なpHで測定した。接近時の表面力および引離し力の結果と併せると、SigmaAとSpo0Aの間に特異的な引力が働いていると考えられる。(2) 生体関連分子の相互作用の研究糖鎖が生体分子と特異的に相互作用し、細胞接着や肝細胞のレセプターやタンパク質認識を行なうことは広く知られるようになってきたが、その具体的、分子レベルでの理解はいまだ十分ではない。本研究では単糖、ニ糖、三糖を親水基に有する合成糖脂質を用い、その相互作用を測定し、作用様式を検討した。水中のGlc-lipid間の表面力曲線を示す。引力は全くみられず、50nm付近まで及ぶ斥力がみられ、それは5nm付近から急激に上昇した。近距離側の力は親水基の水和斥力として解釈される。また遠距離側の斥力は、塩の添加によってほとんど変化がみられず、また減衰長も添加塩濃度のデバイ長と一致しないことから、電気二重層斥力ではなくやはり水和によるものと考えているが、さらなる検討が必要である。

The purpose of this study is to elucidate the interaction between RNA molecules and DNA molecules, and the characteristics of the interaction between protein complexes. (1)Protein-protein interactions were observed in large numbers, and His-tag modified proteins were immobilized and interacted with each other using specific binding groups introduced into the surface of the membrane. In this study, the interaction between DNA and Spo0A was investigated by His-tag modification, surface alignment immobilization, and direct evaluation of specific and non-specific interactions between proteins by atomic force microscopy (AFM). The protein density of the sample surface was measured by crystal oscillator (QCM) and AFM. QCM assay AFM image of sample surface is analyzed from the angle of the sample surface. The interaction force between SigmaA-SigmaA, Spo0A-Spo0A and SigmaA-Spo0A surfaces was measured in aqueous solution (NaCl 1 mM, Tris 0.1 mM) in the direction of proximity and separation. The surface force of approach and the force of separation result in the special gravity of approach. (2)Study on the Interaction of Bio-related Molecules Glyco-lock is an important part of the understanding of bio-molecular and specific interactions between cells and hepatocytes. In this study, we investigated the interaction between sugar, trisugar and hydrophilic groups in synthetic sugar lipids. Surface force curves between Glc-lipid in water are shown. Attraction and repulsion forces rise rapidly at 50nm and 50nm respectively. Close range side forces are hydrophilic and repulsive. The repulsion of the long distance side, the addition of the water, the reduction of the attenuation, the addition of the concentration, the consistency, the electric double layer repulsion, the addition of the water and the reduction of the attenuation.